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Chemical Communications, 封面
本中心用戶發表傑出研究榮登Chemical Communications期刊封面
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2016/01/28
高性能產氫光催化劑研究示意圖

        台灣大學化學系陳浩銘教授與本中心詹丁山博士、許火順博士及李志甫博士研究團隊共同合作,成功製備具有高活性的二氧化鈦奈米管複合金鉑核殼結構之光催化劑,藉由臨場(in-situ)照光於光催化劑表面,並結合X光吸收光譜實驗技術,探討金奈米結構在照光情況下,其表面電漿共振效應對於二氧化鈦導帶分佈之影響,基於此結果進一步設計出具有高催化產氫效能的二氧化鈦奈米管複合金鉑核殼結構之光催化劑,該研究成果已於1月28日正式發表在國際著名期刊Chemical Communications,並獲選為當期封面,標題為「The synergistic effect of a well-defined Au@Pt core-shell nanostructure toward photocatalytic hydrogen generation: interface engineering to improve the Schottky barrier and hydrogen-evolved kinetics」(Chem. Commun. 52, 1567 (2016))。

        過去數年研究人員致力於高性能產氫反應(Hydrogen Evolution Reaction, HER)的光化學研究,二氧化鈦擁有優異的光觸媒性質,但在產氫反應的能力卻相當有限,因反應過程涉及表面蕭特基能障(Schottky barrier)的形成、內部電荷再結合速率過快以及表面反應動力學不佳,這些因素使得二氧化鈦在照光情況下,無法利用其光觸媒特性促使高效能產氫反應的進行,為克服此問題,陳浩銘教授與其團隊開發出高性能產氫之光催化劑,具備高活性和高穩定性的優勢。透過此新型二氧化鈦奈米管複合材料中獨特的金鉑核殼結構修飾,結合本中心BL17C1光束線之X光吸收近邊緣結構、延伸X光吸收細微結構光譜技術,以及BL01C2光束線鑑定其核殼結構的形成,並於BL20A1光束線進行照光時觀測此金鉑核殼結構對於二氧化鈦之X光吸收L近邊緣結構變化,證明金奈米結構的表面電漿共振效應對其能帶結構的影響。此複合結構光催化劑可大幅增進產氫效能,有助於發展穩定且高效率的燃料來源,且在僅使用太陽光為能量來源的前提下,提供了一個永續能源的可能性及發展性。